ה ההבדל העיקרי בין תסיסה אירובית לאנאירובית זה התסיסה האירובית מחדשת את NAD⁺ בשרשרת הובלת האלקטרונים ואילו ההתחדשות של NAD⁺ בנשימה אנאירובית בעקבות הגליקוליזה.

תסיסה היא מונח המשמש לתיאור מנגנוני הנשימה התאית, המתרחשים בהיעדר חמצן. עם זאת, בתסיסה אירובית, מקבל האלקטרונים הסופי בשרשרת הובלת האלקטרונים הוא חמצן. בכך הוא נקרא ליתר דיוק נשימה אירובית במקום תסיסה אירובית. שני מנגנוני התסיסה האנאירובית הם תסיסת אתנול ותסיסה של חומצת חלב.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי תסיסה אירובית - הגדרה, תהליך, תפקיד 2. מהי תסיסה אנאירובית - הגדרה, תהליך, סוגים, תפקיד 3. מה הדמיון בין תסיסה אירובית לאנאירובית - מתאר תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין תסיסה אירובית לאנאירובית - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: תסיסה אירובית, תסיסה אנאירובית, ATP, גלוקוז, NAD⁺, חמצן

מהי תסיסה אירובית

כפי שצוין לעיל, נשימה אירובית היא המונח המדויק והמדעי יותר לתסיסה אירובית. הנשימה האירובית מתייחסת למכלול התגובות הכימיות המעורבות בייצור אנרגיה על ידי חמצון מלא של מזון. הוא משחרר פחמן דו חמצני ומים כתוצרי לוואי. הנשימה האירובית מתרחשת בעיקר בבעלי חיים וצמחים גבוהים יותר. זהו התהליך היעיל ביותר מבין תהליכי ייצור אנרגיה שונים. שלושת השלבים של הנשימה האירובית הם גליקוליזה, מחזור קרבס ושרשרת הובלת אלקטרונים.

גליקוליזה

גליקוליזה היא השלב הראשון של הנשימה האירובית, המתרחשת בציטופלזמה. תהליך זה מפרק את הגלוקוז לשתי מולקולות פירובט. מולקולות הפירובאט עוברות decarboxylation חמצוני ליצירת אצטיל-CoA. 2 ATP ו- 2 NADH הם התשואה של תהליך זה.

מחזור קרבס

מחזור קרבס מתרחש בתוך המטריצה ​​המיטוכונדרית. פירוק מוחלט של אצטיל-CoA לפחמן דו חמצני מתרחש במחזור קרבס, המחולל את המתחם ההתחלתי, אוקסלואצטט. במהלך מחזור קרבס, שחרור האנרגיה מאצטיל-CoA מייצר 2 GTPs, 6 NADH ו- 2 FADH₂.

שרשרת העברת אלקטרונים

ייצור ה- ATP במהלך הזרחון החמצוני משתמש בכוח ההפחתה של NADH ו- FADH2. הוא מתרחש בקרום הפנימי של המיטוכונדריה. האיור שלהלן מציג את התגובה הכימית הכוללת של הנשימה האירובית.

ג₆ח₁₂או₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36ATP

איור 1: נשימה אירובית - שלבים

מהי תסיסה אנאירובית

התסיסה מתייחסת לפירוק כימי של מצעים אורגניים על ידי מיקרואורגניזמים לאתנול או חומצה לקטית בהיעדר חמצן. בדרך כלל, הוא מפליט תוספות וחום. התסיסה מתרחשת ביישוב הציטופלזמה במיקרואורגניזמים כגון שמרים, תולעים טפיליות וחיידקים. שני שלבי התסיסה הם גליקוליזה וחמצון חלקי של פירובאט. בהתבסס על מסלול חמצון הפירובאט, התסיסה מורכבת משני סוגים; תסיסת אתנול ותסיסה של חומצת חלב. התשואה נטו של התסיסה היא 2 ATP בלבד.

איור 2: תסיסה אירובית ואנאירובית

תסיסה של אתנול

תסיסת אתנול מתרחשת בעיקר בשמרים בהיעדר חמצן. בתהליך זה, הסרת הפחמן הדו חמצני מביאה לדקרבוקסילציה של פירובאט לאצטלדהיד. אצטאלדהיד הופך לאחר מכן לאתנול באמצעות אטומי המימן של ה- NADH. ההתפרצות מתרחשת עקב שחרור גז פחמן דו חמצני לתוך המדיום. המשוואה הכימית המאוזנת לתסיסת אתנול היא כדלקמן:

ג₆ח₁₂או₆ → 2C₂ח₅OH + 2CO₂ + 2 ATP

תסיסה של חומצה לקטית

תסיסה של חומצה לקטית מתרחשת בעיקר בחיידקים. במהלך תסיסת חומצת החלב, הפירובאט הופך לחומצה לקטית. התגובה הכימית הכוללת לתסיסת אתנול ותסיסה של חומצת חלב הינה כדלקמן:

ג₆ח₁₂או₆ → 2C₃ח₆או₃ + 2 ATP

קווי דמיון בין תסיסה אירובית לאנאירובית

ההבדל בין תסיסה אירובית לאנאירובית

הַגדָרָה

תסיסה אירובית: קבוצה של תגובות כימיות המעורבות בייצור אנרגיה על ידי חמצון מלא של מזון

תסיסה אנאירובית: פירוק כימי של מצעים אורגניים לאתנול או חומצה לקטית על ידי מיקרואורגניזמים בנוכחות חמצן

הִתרַחֲשׁוּת

תסיסה אירובית: מתרחש הן בציטופלזמה והן במיטוכונדריה

תסיסה אנאירובית: מתרחש בציטופלזמה

סוג אורגניזמים

תסיסה אירובית: מופיע אצל בעלי חיים וצמחים גבוהים יותר

תסיסה אנאירובית: מופיע בשמרים, טפילים וחיידקים

חַמצָן

תסיסה אירובית: משתמש בחמצן מולקולרי כמקבל האלקטרונים הסופי בשרשרת הובלת האלקטרונים

תסיסה אנאירובית: לא משתמש בחמצן

מים

תסיסה אירובית: מייצר שש מולקולות מים לכל מולקולת גלוקוז

תסיסה אנאירובית: לא מייצר מים

חמצון מצע

תסיסה אירובית: הגלוקוז מתפרק לחלוטין לפחמן דו חמצני וחמצן

תסיסה אנאירובית: הגלוקוז מחומצן לחלוטין לאתנול וחומצה לקטית

NAD⁺ הִתחַדְשׁוּת

תסיסה אירובית: NAD⁺ התחדשות מתרחשת בשרשרת הובלת האלקטרונים

תסיסה אנאירובית: NAD⁺ התחדשות מתרחשת במהלך החמצון החלקי של פירובאט

ייצור ATP במהלך NAD⁺ הִתחַדְשׁוּת

תסיסה אירובית: ATP היא תשואה במהלך ה- NAD⁺ הִתחַדְשׁוּת

תסיסה אנאירובית: ATP אינו תשואה במהלך ה- NAD⁺ הִתחַדְשׁוּת

מספר ATP המיוצרים

תסיסה אירובית: מייצר 36 ATP

תסיסה אנאירובית: מייצר 2 ATP

סיכום

תסיסה אירובית ואנאירובית הם שני סוגים של נשימה תאית המעורבים בייצור אנרגיה מגלוקוז. תסיסה אירובית דורשת חמצן ואילו תסיסה אנאירובית אינה דורשת חמצן. NAD⁺ התחדשות מתרחשת בשרשרת הובלת האלקטרונים של הנשימה האירובית בעוד שהיא מתרחשת במהלך חמצון חלקי של פירובאט בנשימה אנאירובית.

התייחסות:

1. "תסיסה ונשימה אנאירובית". אקדמיית חאן, זמינה כאן.

באדיבות התמונה:

1. "תרשים זרימת נשימה סלולרית" מאת Users Daycd, Pdefer, Bdesham ב- en.wikipedia - נוצר על ידי bdesham עם en: OmniGraffle; לאחר עיבוד ב-: GraphicConverter (Public Domain) באמצעות Commons Wikimedia2. "נשימה סלולרית" מאת Darekk2-עבודה משלו (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia